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建筑力学(第3版):挤压计算及强度条件

【摘要】:所以,也采用实用计算法,假定在挤压面上的挤压应力σc是均匀分布的,因此式中Pc——挤压面上的挤压力,Pc=P;Ac——挤压面的计算面积,Ac=d·t。这样得到的平均挤压应力又称作名义挤压应力。为了防止挤压破坏,挤压面上的挤压应力不得超过连接件材料的许用挤压应力[σc],即要求图8-5式(8-4)称为挤压强度条件。

挤压应力在挤压面上的分布也很复杂,如图8-5(a)所示。所以,也采用实用计算法,假定在挤压面上的挤压应力σc是均匀分布的,因此

式中 Pc——挤压面上的挤压力,Pc=P;

   Ac——挤压面的计算面积,Ac=d·t。

这样得到的平均挤压应力又称作名义挤压应力。

当接触面为平面时,接触面的面积就是计算挤压面积;当接触面为半圆柱面时,取圆柱体的直径平面作为计算挤压面积[图8-5(b)]。

为了防止挤压破坏,挤压面上的挤压应力不得超过连接件材料的许用挤压应力[σc],即要求

图8-5

式(8-4)称为挤压强度条件。许用挤压应力[σc]等于连接件的挤压极限应力除以安全系数。实验表明,钢连接件的许用挤压应力[σc]与许用压应力[σ]之间有如下关系:

【例8-1】 在图8-6(a)所示的铆接接头中(此种连接称为搭接),已知P=80kN,b=100mm,t=12mm,铆钉的直径d=16mm,铆钉材料的许用剪应力[τ]=140MPa,许用挤压应力[σc]=300MPa,杆件材料的许用拉应力[σ]=160MPa,试分别校核铆钉和杆件的强度。

图8-6

【解】 首先分析铆钉和板的受力。P作用在板上,它通过板的孔壁作用在各铆钉上。铆钉是对称布置的,且铆钉的材料和直径又都相同,可认为各铆钉受相同的力,其值为P/4(共四个铆钉),铆钉的受力图如图8-6(b)所示。将每个铆钉的反作用力作用在板的孔壁上,上板的受力图如图8-6(c)所示。

(1)校核铆钉的剪切强度。由图8-6(b)可知,铆钉受剪面上的剪力为P/4,受剪面上的计算剪应力为

满足剪切强度条件。

(2)校核铆钉的挤压强度。由图8-6(b)可知,铆钉的计算挤压应力为

满足挤压强度条件。

(3)校核板的抗拉强度。上板的轴力图如图8-6(c)所示,受削弱的截面a—a上的正应力为

满足抗拉强度条件。